MICROPROCESADORES ATRAVÉS DE LA PRÁCTICA

Transcripción

1 MICROPROCESADORES ATRAVÉS DE LA PRÁCTICA Aprende Microprocesadores, su programación y sus periféricos construyendo tu propia microcomputadora RD IORQ Z0 WR CIRCUITO DE PRACTICA NUM. CONEXIÓN Y PROGRAMACIÓN DEL PPI BUS DE DATOS D0-D7 BUS DE DIRECCIONES A0-A7 0 (/) 7LS A0 A A A A A A A7 +v A B C GAN GBN G 0 ohms Carlos E. Canto +V Quintal 0 7 A A Y A Y 7 A Y A Y A Y A Y +v A Y Y IORD IOWR 7LS Y0N YN YN YN YN YN 0 YN Y7N 7 0H-H DECODIFICADOR DE DIRECCIONES DE PUERTOS DE E/S D0 D D D D D D D7 RD WR A0 A CS PA0 PA PA PA PA PA PA PA7 PB0 PB PB PB PB PB PB PB7 PC0 PC PC PC PC PC PC PC V G G A A A A A A A A G G 7LS Y Y Y Y Y Y Y Y. K 7 +V ARRANQUE PARO IZQUIERDA DERECHA PUERTO C 0 ohms LA DIRECCIÓN BASE SELECCIONADA PARA EL PPI ES 0H 7LS C.CANTO

2 ... La práctica hace al maestro... INTRODUCCIÓN L a experiencia me ha enseñado, que los circuitos electrónicos estudiados en el aula, no se comprenden plenamente, sino hasta que son llevados a la práctica y utilizados en aplicaciones creativas y de utilidad real. Tan es así, que podríamos afirmar que, el que no arma o hecha andar exitosamente alguna aplicación real, difícilmente llegará a ser un experto en Electrónica. Esto es todavía más notorio, cuando trabajamos con Microprocesadores y microcontroladores. Con este material tratamos de proporcionar una guía completa de experimentos para la comprensión plena de los microprocesadores y sus periféricos. La metodología que seguimos, es la de implementar una microcomputadora completa, por etapas, en donde cada etapa constituye una práctica y no se deberá pasar a la siguiente, sin antes haber completado con éxito la anterior. Si no se sigue esta metodología estrictamente, el objetivo de esta guía no se alcanzará al 00%. Este material está pensado para complementar al libro de texto y no para sustituirlo, como un auxiliar para el alumno y al maestro. No se recomienda para estudiantes que no hayan cursados los antecedentes de circuitos digitales. I.- OBJETIVO GENERAL Proporcionar una guía estructurada, para apoyar en el aprendizaje de los microprocesadores, su programación y sus periféricos a través de la implementación, por etapas de microcomputadoras basadas en el Z0 y en el 0.

3 Cada una de las etapas o prácticas, está pensada para ser completada en horas de trabajo en laboratorio. La microcomputadora con algunas aplicaciones, será completada en once prácticas. La información para cada práctica, que proporcionamos en esta guía, está estructurada de la manera siguiente:.-número de la práctica.-nombre de la Práctica.-Objetivo específico.- (Información teórica).-correlación con los temas del programa del curso.-material y equipo necesario 7.- Metodología (sarrollo del Experimento).- Sugerencias didácticas.-reporte de resultados 0.-Bibliografía Microprocesadores Microprocesadores DIAGRAMA DE BLOQUES SIMPLIFICADO DEL SISTEMA A IMPLEMENTAR BUS DE DATOS Osc Osc Reset Reset CPU CPU Z0 Z0 RAM RAM EPROM EPROM UART UART Timer Timer PPI PPI ADC ADC LCD codif. codif. memoria memoria codif. codif. puertos puertos BUS DE DIRECCIONES Teclado matricial Carlos Canto Q.

4 En el caso de la información teórica proporcionada es la necesaria para la realización de la práctica, sin embargo, se recomienda consultar el libro de texto siempre que sea necesario. Es aconsejable antes de iniciar la práctica en el laboratorio, resolver el cuestionario de autoevaluación..-recomendaciones DE ALAMBRADO Antes de empezar a alambrar su primer experimento, es importante revisar los aspectos siguientes:.-que la tablilla PROTO no tenga contactos falsos o cortos, sobretodo, si no es nuevo hay que cuidar que los contactos del área donde se ensamble el circuito no estén huangos por el uso excesivo. Un gran porcentaje de los problemas en las prácticas son producidos por un PROTO en mal estado. Si sus posibilidades se lo permiten es preferible usar una tablilla PROTO nueva..-que el alambre telefónico que se use sea el adecuado para su PROTO, si se usa alambre muy delgado es muy probable que no se tenga un contacto confiable y por lo tanto tendremos una fuente de problemas..-que la fuente de alimentación esté en buen estado y que cumpla con las especificaciones. Esto es, una fuente regulada de + volts de CD, de A mínimo, voltaje de rizo aceptable..-planear la distribución (el layout) de toda la microcomputadora para optimizar espacio, antes de iniciar la práctica..-hacer conexiones lo más cortas posible, no conectar en diagonal, siempre en ángulos rectos nunca curvas y al ras de la tablilla PROTO..-Evite que los alambres de conexión pasen por encima de los Circuitos integrados, esto dificulta la revisión o el cambio del chip si se llegara a dañar. 7.-Use un código de colores para identificar las conexiones, por ejemplo usar negro para el bit 0 del bus de datos, café para el bit, etc. o bien todas las conexiones del bus de datos de azul, las del bus de control de verde y las del bus de direcciones de amarillo..-asegúrese que las puntas del alambre telefónico entren hasta el fondo de los orificios del PROTO, evitando que se doblen, para asegurar un buen contacto..-no olvide manipular con precaución los circuitos que sean CMOS (cuidarse de la electricidad electrostática). 0.-Antes de energizar el circuito revíselo minuciosamente..- Todas las entradas de los integrados NO USADAS deben conectarse a ya sea +V ( a través de una resistencia de pull-up) o a tierra () dependiendo del nivel de actividad de las entradas..- Las salidas NO USADAS tienen que mantenerse sin conexión..- No olvide desenergizar su sistema antes de hacer cualquier cambio en su circuitería.

5 .- LISTADO DE PRÁCTICAS PRACTICA N0. El Reloj y el Reset PRÁCTICA N0. Operación del Microprocesador PRÁCTICA N0. Las memorias del sistema con el Z0 PRÁCTICA N0. El PPI su conexión y programación PRÁCTICA N0. Teclado Matricial y Display LCD PRÁCTICA N0. El puerto serie (UART) PRÁCTICA N0.7 Utilización de un convertidor A/D PRÁCTICA N0. Utilización de un convertidor D/A PRÁCTICA N0. El Timer, su conexión y programación PRÁCTICA N0. 0 Microcomputadora con el 0 PRÁCTICA N0. Aplicación del Microcontrolador 0 (Parte ) PRÁCTICA N0. Aplicación del Microcontrolador 0 (Parte ) PRÁCTICA N0. Proyecto final (Aplicación Libre).- LISTA DE COMPONENTES CI Z0 CPU ( de la frecuencia disponible) Cristal de.000 MHZ ( o compatible con el Z0 disponible) CI 7LS Inversores con schmitt trigger EPROM 7XXX, 7,7, 7 ó la disponible RAM 0, ó disponible Buffer Tri-state 7LS CI 7LS00 Compuertas NAND

6 condensador de 0uf push buttom NA dip switch de bits LED s resistencias de 0 Ω Latch octal con tri-state 7LS7 CI (Parallel Peripheral Interfase) PPI teclado matricial de teclas Display de cristal Líquido HD70 de X resistencias de.7 KΩ motor de CD motor de pasos doble puente H L CI ULN0 LM sensor óptico de herradura Timer programable UART 0 ó 0 ADC00 DAC00 ADC00 ATC Cristal de.0 Mhz MAX condensadores de µf regulador 70 fuente regulada de volts ª protoboards grandes Cable telefónico Pinzas de corte y de punta Osciloscopio Analizador lógico